En stjärnhop nära Vintergatans centrum är 13,4 miljarder år gammal

En svag ansamling stjärnor, dold bakom tjockt stoft nära Vintergatans centrum, bildades när universum bara var några hundra miljoner år gammalt. Ett team astronomer, huvudsakligen baserade i Chile, har för första gången bestämt åldern på denna klotformiga stjärnhop med hjälp av stjärnor som faktiskt kan fungera som en klocka, och resultatet placerar den bland de äldsta objekten i vår galax.

Det har betydelse långt utöver en enda stjärnhop. Ingenting kan vara äldre än universum, så de äldsta stjärnor vi kan åldersbestämma sätter en nedre gräns för dess ålder, och denna stjärnhop pressar nu hårt mot den gränsen.

Stjärnhopen, katalogiserad som VVV CL001, är enligt den nya uppskattningen 13,4 miljarder år gammal, med en osäkerhet på 0,4 miljarder år. Universum är omkring 13,8 miljarder år gammalt, vilket innebär att stjärnhopens stjärnor föddes ungefär 400 miljoner år efter Big Bang. Tidigare studier hade uppskattat VVV CL001 till omkring 12 miljarder år, men ingen av dem kunde se tillräckligt djupt in i stjärnhopen för att avläsa dess ålder direkt.

Arbetet leddes av Julio Olivares Carvajal vid Italiens INAF Capodimonte-observatorium i Neapel och Påvliga katolska universitetet i Chile, och har accepterats av tidskriften Astronomy & Astrophysics.

Så daterar man en stjärnhop som knappt går att se

VVV CL001 ligger i stjärnbilden Skytten, i den tätbefolkade bulgen kring galaxens centrum. Mellan oss och stjärnhopen finns så mycket interstellärt stoft att dess synliga ljus försvagas med en faktor på omkring 5 000. Astronomer hittade den bara i infraröda bilder från ESO:s VISTA-teleskop, som en liten och svag grupp förlorad bland miljontals stjärnor i förgrunden.

Det första problemet var att avgöra vilka stjärnor som tillhör den. Teamet jämförde infraröda bilder tagna med FourStar-kameran på 6,5-metersteleskopet Magellan Baade vid Las Campanas-observatoriet i Chile, tillsammans med nyare bilder från rymdteleskopet Hubble, över en period på nästan 13 år. Stjärnorna i hopen rör sig tillsammans över himlen, medan fältstjärnor rör sig i andra riktningar. Genom att statistiskt sortera dessa rörelser identifierades 155 medlemsstjärnor, betydligt fler än i någon tidigare studie.

Det andra problemet var avståndet. Teamet fann två stjärnor på stjärnhopens horisontella gren, ett stadium där gamla stjärnor förbränner helium med en förutsägbar ljusstyrka, och använde dem tillsammans med data från Dark Energy Camera på 4-metersteleskopet Blanco i Chile. Resultatet är omkring 24 000 ljusår, med en osäkerhet på ungefär 1 500 ljusår, det mest precisa avstånd som hittills uppmätts för denna stjärnhop.

Först då kunde klockan avläsas. Alla stjärnor i en klotformig stjärnhop föddes ungefär samtidigt, och de tyngre förbrukar först vätet i sina kärnor. Punkten där stjärnor precis lämnar huvudserien, kallad avvikelsepunkten, förskjuts mot svagare och rödare stjärnor när hopen åldras. Djupa infraröda Hubble-bilder nådde för första gången denna avvikelsepunkt. Två oberoende uppsättningar stjärnmodeller gav 13,47 respektive 13,39 miljarder år, vilket teamet sammanväger till 13,4 miljarder år.

Hur gammalt är 13,4 miljarder år?

Solen är omkring 4,6 miljarder år gammal, så VVV CL001 är nästan tre gånger äldre. Dess stjärnor lyste redan när de första galaxerna fortfarande höll på att bildas. Rymdteleskopet James Webb har börjat urskilja kompakta, nyfödda stjärnhopar i avlägsna galaxer som förstoras genom gravitationslinser, varav några ses som de var under universums första miljard år. Teamet menar att VVV CL001 är en av överlevarna från denna första generation, som fortfarande kretsar omkring i dag.

Vintergatan har omkring 170 kända klotformiga stjärnhopar, och de äldsta finns i bulgen. NGC 6558 har daterats till 13,2 miljarder år, NGC 6256 till 13 miljarder och HP1 till 12,9 miljarder år. Ett annat team uppskattade i år bulgehopen Ton 2 till 13,6 miljarder år. Enbart sett till åldern tillhör VVV CL001 samma täta grupp snarare än att tydligt ligga före den.

Det som skiljer den från de andra är dess kemi. I förhållande till väte har VVV CL001:s stjärnor omkring 0,6 procent av solens andel järn, vilket gör den till den mest metallfattiga klotformiga stjärnhop som är känd i bulgen. Tunga grundämnen byggs upp med varje stjärngeneration, så en stjärnhop med så låga halter av dem bildades sannolikt ur nästan orört gasmaterial. Därför kallar författarna den en stark kandidat till galaxens äldsta stjärnhop, snarare än bara en av de äldsta.

En infödd i galaxens kärna med något att säga om universums ålder

Banrörelsen berättar resten av historien. Det nya avståndet placerar VVV CL001 i en utdragen bana som aldrig avlägsnar sig mer än omkring 7 300 ljusår från galaxens centrum och kommer så nära som omkring 2 100 ljusår. Denna bana utmärker den som en infödd stjärnhop i Vintergatans kärna, född i själva protogalaxen, och inte som en hop som senare fångats in från en förbipasserande dvärggalax. Att den har överlevt så nära centrum under så lång tid, där gravitationen sliter sönder de flesta stjärnhopar, tyder enligt författarnas uppskattning på att den från början hade ungefär en miljon gånger solens massa.

Den kosmiska betydelsen härrör från en långvarig tvist. Mätningar av hur snabbt universum expanderar ger olika resultat, och det högre värdet skulle, om det stämmer, innebära ett något yngre universum. Mycket gamla stjärnor begränsar hur ungt det kan vara. I sina slutsatser skriver författarna att om VVV CL001 bekräftas vara en infödd stjärnhop med denna ålder, måste galaxens, och kanske universums, ålder omprövas.

Vad det inte avgör

Den angivna osäkerheten på 0,4 miljarder år är bara en del av felmarginalen. Teamet lägger till en systematisk osäkerhet på omkring 1 miljard år som härrör från avståndet, vilket fortfarande är den svagaste länken. Med det något mindre avståndet från en tidigare studie ger samma metod 13,7 miljarder år, i praktiken universums ålder. Författarna påpekar att detta fungerar åt båda håll: stjärnhopen kan ligga längre bort och vara yngre, men inte särskilt mycket närmare, eftersom dess stjärnor då skulle vara äldre än kosmos.

Inte ens Hubble fångade hela avvikelsepunkten, den känsligaste delen av åldersmätningen. Endast två stjärnor på den horisontella grenen kunde bekräftas, ingen av de pulserande RR Lyrae-stjärnor som ofta används som avståndsmått tillhör stjärnhopen, och stoftet framför den är ojämnt fördelat. Varje åldersbestämning är också beroende av stjärnmodeller, som visserligen överensstämmer här men delar många antaganden.

Det finns också skillnaden mot tidigare arbete. Tidigare uppskattningar nära 12 miljarder år byggde på grundare bilder som aldrig nådde avvikelsepunkten, så teamet bedömer sin egen siffra som mer tillförlitlig, men ingen oberoende grupp har upprepat mätningen. Stjärnhopens inhemska ursprung vilar tills vidare på dess bana; detaljerad kemi skulle fortfarande kunna peka på en tidig sammanslagning.

Vanliga frågor om Vintergatans äldsta stjärnhopar

Vad är en klotformig stjärnhop?

En klotformig stjärnhop är en tät boll av tiotusentals till miljontals stjärnor som hålls samman av sin egen gravitation. Dess stjärnor bildades tillsammans ur ett gasmoln och delar därför ålder och kemisk sammansättning.

Vilken är den äldsta stjärnhopen i Vintergatan?

Det finns ingen fastslagen vinnare. Flera stjärnhopar i galaxens bulge har daterats till mellan omkring 13 och 13,6 miljarder år, och felmarginalerna överlappar. VVV CL001, med sina 13,4 miljarder år och den lägsta järnhalten av alla bulgehopar, är nu en av de starkaste kandidaterna.

Hur vet astronomer hur gammal en stjärnhop är?

De hittar avvikelsepunkten, den punkt där stjärnhopens stjärnor just håller på att förbruka vätet i sina kärnor. Tyngre stjärnor brinner ut först, så när en stjärnhop åldras förskjuts avvikelsepunkten mot svagare, rödare stjärnor. Att jämföra dess position med stjärnmodeller ger en ålder, förutsatt att avståndet och dämpningen från stoftet är kända.

Kan en stjärna vara äldre än universum?

Nej. När en åldersuppskattning passerar universums 13,8 miljarder år är det felmarginalerna eller avståndet som förklarar saken. För VVV CL001 fungerar denna gräns som en kontroll: den utesluter att stjärnhopen kan ligga särskilt mycket närmare än den nya mätningen anger.

Spektra ska avgöra var VVV CL001 föddes

VVV CL001 upptäcktes 2011 genom VISTA:s VVV-undersökning av den inre Vintergatan. Artikeln skickades in i september 2026, accepterades den 20 oktober och lades ut på arXiv-servern samma dag. Teamet uppger att nya, djupare optiska observationer av stjärnhopen snart blir tillgängliga för att hitta fler av dess stjärnor på den horisontella grenen, och att det förbereder högupplöst spektroskopi för att mäta flera kemiska grundämnen ett i taget. Dessa halter bör visa om VVV CL001 föddes i Vintergatans kärna, som dess bana antyder, eller anlände genom en sammanslagning under galaxens första miljard år.

Referens: Olivares Carvajal et al., ”VVV CL001: A strong candidate for the most ancient star cluster in the Galaxy,” Astronomy & Astrophysics (accepted), 2026. arXiv: 2610.27969

Taggar: astronomi, Hubble, Vintergatan, klotformiga stjärnhopar, universums ålder, VISTA